A atual crescente necessidade de análise de coleções de dados cada vez mais complexas e extensas, nas diversas áreas da investigação científica, tem permitido o desenvolvimento de novas ferramentas para a melhoria da percepção de informações que nem sempre são explícitas e visíveis. Estudos de ferramentas matemáticas que propiciem o destaque de algumas destas informações, ou que inteligentemente reconheçam padrões associados aos diferentes conjuntos de dados, têm demonstrado resultados promissores. No entanto, o sucesso da escolha da metodologia apropriada para a análise dos dados, está vinculado a vários fatores como: a tecnologia disponível para a prospecção destes dados, a adequada coleta e seleção das amostras, e principalmente, a capacidade do pesquisador em interagir com a nova tecnologia de exploração. No presente projeto, é proposta uma metodologia de análise multidimensional dos dados de unidades de gerenciamento de recursos hídricos UGRHIs, localizadas no estado de São Paulo, por meio das redes neurais SOM (Mapas Auto-Organizáveis). Estes mapas são utilizados para estudar e visualizar possíveis correlações entre as diversas variáveis deste banco de dados relativas à análise de compostos inorgânicos e parâmetros físico químicos referentes à qualidade da água nestas unidades. / The current increasingly need for data analysis on larger and more complex data collections, in many different areas of scientific research, has induced the development of new tools for the perception improvement of information that not always is explicit and visible at first. Studies of mathematical tools which could enable the highlight of some of this information, or should intelligently recognize patterns associated with these different data collection, have been showing promising results. However, the success of the choice of the appropriate analysis method is associated with several factors: the available technology for this data exploration, the correct gathering and selection of samples, and mainly, the researcher ability to interact with the new exploration technology. In this project we propose a methodology for analyzing multidimensional data from Water Resources Management Units (WRMUs), which are located in São Paulo state, through Self - Organizing Maps (SOM) neural networks. These maps are used to study and visualize possible correlations between the different variables existent in this database, which are derived from analysis of inorganic and physical - chemical parameters related to WRMUs water quality

Sistemas de localização e rastreamento de objetos e pessoas a partir da utilização de sistema de posicionamento global (GPS) estão disponíveis nas mais diversas áreas e aplicações. Em muitos casos estes sistemas sofrem diversos problemas em relação, principalmente, a falhas nas informações relacionadas a precisão e periodicidade das coordenadas transmitidas. As coordenadas GPS coletadas de um dispositivo, por exemplo de um carro, deveriam ser sempre localizadas em uma via. No entanto, em decorrência de problemas de comunicação ou de falta de precisão da informação reportada, muitas vezes as posições observadas são deslocadas da sua posição real. Uma das formas de contornar este problema é aplicar modelos matemáticos que permitem realizar o reposicionamento de rotas. Estes algoritmos recebem o nome de Map Matching, o objetivo deste trabalho e realizar o estudo, aplicação e desenvolvimento de técnicas de Map Matching aplicados ao problema de reposicionamento de coordenadas GPS em sistemas de localização e apresentação da rota em um mapa. Os modelos avaliados foram o modelo Ponto-a-Ponto, Ponto-a-Curva, Ponto-a-Curva Greenfeld, sendo ainda proposto uma extensão do modelo Ponto-a-Curva denominado Ponto-a-Curva Modificado. Todos os modelos foram implementados na ferramenta de simulação especialmente desenvolvida para este trabalho e foram realizadas uma série de simulações computacionais. Os resultados foram analisados a partir da definição de critérios específicos necessários para dar conta de um problema de posicionamento de veículos em uma via terrestre. / 128 f.

Um sistema que opera dentro do contexto C4I2SR (Comando, Controle, Comunicação, Computadores, Informação, Inteligência, Vigilância e Reconhecimento) necessita de diversos módulos independentes e interconectados que sejam capazes de receber, processar e exibir informações do cenário tático onde estão inseridos. Os dados resultantes desse processamento ficam disponíveis em centros de comando e controle. Pessoas com poder de decisão podem não se encontrar dentro ou próximo a esses centros. Uma aplicação Web que possa acessar remotamente esses centros e disponibilizar os dados existentes ée desejável. O objetivo deste trabalho ée construir um protótipo de aplicação Web que exiba mapas, elementos georeferenciados sobre esses mapas e informações inerentes a esses elementos. As informações podem ser disponibilizadas tanto em formato texto quanto em forma de arquivos multimídia como fotos, vídeos e áudio. Esta dissertação descreve o desenvolvimento e implementação de um protótipo de aplicação Web que utiliza um servidor de mapas e um servidor de multimídia.

Este trabalho tem como proposta indicar a melhor metodologiapara desenvolver um Sistema de informacoes de Cartas de Navegacao, para ser embarcado em aeronaves. Este Sistema de Informacoes Geograficas (SIG) funciona em microcomputador. A imagem digitalizadae a principal componete da informacao. Sera descrito aqui, a estrutura de dados, armazenamento, e apresentacao da imagem no microcomputador.

Esta tese propõe um novo método para casamento de mapas métricos gerados por diferentes robôs que atuam cooperativamente. Este processo de casamento de informações em robótica móvel possibilita a geração de mapas globais a partir dos mapas locais (possivelmente parciais e inconsistentes) gerados por robôs individuais. O método proposto é baseado em um modelo de redes neurais artificiais paraconsistentes que consideram como entradas informações pré-processadas de distâncias entre os pontos de interesses dos mapas. A rede neural analisa essas entradas para determinar quais são as combinações de crenças e contradições entre os pontos dos mapas distintos. O algoritmo implementado para a arquitetura neural proposta neste trabalho obteve resultados e desempenho computacional satisfatórios nos experimentos relatados, considerando as combinações das informações de distâncias métricas (Euclidiana e Manhattan) e ângulo entre retas que interligam dois pontos do mapa. Como efeito colateral, possibilita a determinação dos graus de certeza e contradição na análise dos casamentos dos pontos dos mapas, característica que pode ser útil para a tomada de decisão. Igualmente importante é o fato de que a arquitetura considerada permite a combinação de informações de mapas parciais distintos em tempo de execução durante a navegação.

A tática aérea de progressão em território inimigo usando navegação a baixa altura visa proteger a aeronave incursora dos radares inimigos, através do bloqueio natural oferecido pela geografia do terreno. Para diminuir os riscos de detecção, é fundamental um adequado planejamento deste tipo de missão, que requer informações como as posições de radares e os dados de elevação na região da navegação. Com essas informações, a construção do mapa de intervisibilidade constitui uma ferramenta essencial para um bom planejamento da trajetória. Por outro lado, do ponto de vista da defesa aérea, a construção de mapas de intervisibilidade permite posicionar os radares de forma que tenham maior visibilidade da região a ser protegida, diminuindo o risco de sofrer um ataque aéreo. Assim, para evitar o cálculo de intervisibilidade de todos os pontos, é importante investigar como reconstruir mapas de intervisibilidade a partir de informação incompleta. As alternativas escolhidas para apoiar o estudo foram a construção de modelos de predição com redes neurais artificiais e de modelos aditivos generalizados. Os dois modelos foram definidos a partir de um estudo sistemático, baseado nos princípios de projeto e análise de experimentos. Para a construção do algoritmo de cálculo exato foram utilizadas idéias contidas nos algoritmos Xdraw e Radial LoS Scanning, juntamente com o algoritmo de Bresenham para determinação das linhas de visada.

Tradicionalmente, a tabela periódica convenientemente apresenta elementos químicos em linhas, chamadas períodos e em colunas, chamadas grupos ou famílias. Em um trabalho anterior, alguns de nós, com base exclusivamente nas informações disponíveis na época de Mendeleev, têm usado redes neurais artificiais e mapas auto-organizaveis para gerar um arranjo bidimensional dos elementos químicos. Agora, nesta investigação, temos tentado determinar quais propriedades dos elementos favorecem a formação dos períodos e quais favorecem a formação de famílias. Aqui, nós projetamos um modelo baseado no problema do caixeiro viajante. As propriedades físico-químicas dos elementos representaram as coordenadas das cidades percorridas pelo caixeiro viajante. Assim, através da determinação do melhor caminho, encontramos que elementos químicos são mais semelhantes de acordo com um conjunto de propriedades pré-selecionadas. Os testes foram realizados em 3 grupos distintos de propriedades. No ensaio 1, as propriedades seleccionadas foram: peso atômico, temperatura de fusão, temperatura de ebulição, densidade; no Teste 2, as propriedades selecionadas foram: peso atômico, temperatura de fusão, temperatura de ebulição, energia de ionização; e no teste 3, as propriedades selecionadas foram densidade, temperatura de fusão, temperatura de ebulição, energia de ionização. A análise detalhada mostrou que o peso atômico favorece a formação dos períodos e a substituição do peso atômico pela densidade beneficiou a formação de grupos. A sequência deste trabalho consiste em uma classificação de aminoácidos. Para isso, fizemos uso de redes de Kohonen (mapas auto-organizáveis) e analisamos os agrupamentos formados no mapa. Dessa forma obtivemos um mapa bidimensional onde aminoácidos com características similares ficaram próximos uns dos outros. Dentre as propriedades utilizadas para treinamento, destacamos o softness químico local. Ao todo foram feitos cinco testes com dados de entrada diferente. O primeiro teste foi realizado com as seguintes propriedades: softness da cadeia lateral, softness do radical, softness molecular, fator de empilhamento e espectros na faixa de 0-50, 50-100 e 100-150; no segundo teste fizemos uso de: softness da cadeia lateral, softness do radical, softness molecular, fator de empilhamento e potencial de hidratação; no terceiro teste os dados de entrada foram: softness da cadeia lateral, softness do radical, softness molecular, volume e potencial de hidratação; no quarto teste utilizamos: softness da cadeia lateral, softness do radical, softness molecular e potencial de hidratação; no último teste os dados de entrada foram apenas: softness da cadeia lateral, softness do radical e softness molecular. Nos testes realizados muitos grupos foram identificados, tais como: pequenos, carregados, carregados positivamente, alifáticos e aromáticos. Por fim, notamos que, como citado por Zhou e Parr, softness, de fato, se mostrou um bom indicador de aromaticidade.

A insatisfação no processo de ensino-aprendizagem é causada, na maioria dos casos, pela falta de efetividade do ensino desenvolvido pelo docente e a falta de aprendizagem inerente ao aluno, neste processo complexo que se comunica, mas não se confunde. Ele precisa ser dialógico para que o docente construa o conhecimento do aluno (Weisz, 2001). As mudanças, porém, são difíceis, pois retiram os docentes do ensino de suas zonas de conforto. Estas mudanças terão maior facilidade de implantação se encontrar profissionais motivados e abertos para a aplicação de novos métodos. O docente reflexivo é aquele que está pronto para modificar a forma como conduz suas aulas, ao observar que a metodologia utilizada não está alcançando os objetivos desejados. Neste trabalho foi apresentada a proposta de utilização do Mapa Conceitual (MC) como uma nova ferramenta instrucional, em face da riqueza de benefícios que eles possuem ao representar o conhecimento do mapeador e permitir a aprendizagem significativa. O trabalho se constituiu de um estudo de caso envolvendo dois professores universitários, no curso de pós-graduação da USP em Química (Universidade de São Paulo). Neste estudo foram realizadas quatro entrevistas semi-estruturadas em diferentes momentos (antes, durante e depois da ação). As entrevistas foram transcritas em forma de MCs e validadas por dois especialistas. A análise dos dados foi feita usando a variável docente, comparando-se os perfis dos envolvidos e as suas reflexões ao longo do tempo, durante cerca de dois meses, na perspectiva de avaliar os obstáculos encontrados na implementação de uma mudança e a reflexão na ação e sobre a ação. / The dissatisfaction in the teaching/learning process is caused, in most cases, by the lack of effectiveness of the learning process. However, changes are hard since they take teachers out of their comfort zone. These changes will be easier when met with motivated professionals open to new methods. The reflective teacher is the one that is ready to change the way he teaches when realizing that the current methodology is not achieving the desired results. This study presents the use of Conceptual Maps (CM) as a new teaching tool, in light of the richness of benefits that they present when representing the mapper\'s knowledge and allowing effective learning. This work is based in a case study of two postgrad chemistry professors from University of São Paulo. Four interviews were conducted at different times (before the action, during action and afterwards). The interviews were transcribed as Conceptual Maps and validated by two specialists. Data analysis was conducted using the \"variable teaching\", comparing the subject profiles and their reflection along the way, to evaluate the challenges found during the process of implementing a change and a reflection during the action and about the action.

Os mapas inserem-se no dia-a-dia das pessoas de forma cada vez mais presente. A mídia - telejornais, revistas, anúncios de propaganda imobiliária, internet, jornais, mapas artísticos e de propaganda, etc. - ao utilizá-los como um meio de comunicação, na maioria das vezes, ignora algumas regras básicas na relação produtor e público usuário. No bojo desses materiais cartográficos, encontram-se os mapas turísticos, que usualmente são confeccionados por artistas e ilustradores e não por geógrafos ou cartógrafos. Esta pesquisa, fundamentada essencialmente na cartografia temática, propõe aprofundar e estreitar a metodologia iniciada e experimentada no mestrado, que abordou o uso das representações pictóricas e da visão oblíqua em mapas direcionados a turistas e leigos em cartografia. Tal recurso gráfico possibilita um menor nível de abstração da representação gráfica, trazendo comprovadamente uma maior facilidade de leitura da informação cartográfica. Além disso, é visualmente mais atrativa, por evocar conotações visuais, afetivas e emotivas. Ainda utilizando a pictografia e os símbolos de informação pública, é proposta uma legenda específica aos mapas turísticos, símbolos esses que são elaborados para que as pessoas os vejam e os interpretem/ compreendam sem nunca tê-los visto antes. Entretanto, é bom frisar que os símbolos e mapas convencionais também farão parte do produto cartográfico final, até porque, mesmo trabalhando potencialmente com mapas pictóricos para o setor do turismo, algumas informações são particularmente mais apropriadas e diretas se feitas por meio da convencionalidade. Soma-se a esta discussão, o desenvolvimento de mapas temáticos para o turismo em meio digital. Esses novos recursos técnicos possibilitam o desenvolvimento de mapas não-limitados a uma folha de papel, proporcionando representações interativas, animadas, sonorizadas, em diferentes idiomas, entre outras possibilidades. Nesse item, além da elaboração e uso do produto em si, há uma preocupação particular em encontrar relações entre o mapa, a mencionada interatividade e o usuário, nunca esquecendo que o material temático dirigido ao turismo deve não só se preocupar em fazer com que a informação seja adequadamente apreendida pela leitura como também se esmerar em ser atrativo, sedutor, a fim de estimular a curiosidade sobre a localidade representada. / The maps are going into people\'s day-to-day on an increasingly basis. The media (telenews, magazines, real estate advertisements, the Internet, newspapers, artistic and advertising maps, etc.), when using them as a communication means, most of times pays no attention to some basic rules in the user-producer relation. In the heart of these cartographic materials are the tourist maps usually elaborated by artists and illustrators, instead of geographers and/or cartographers. Therefore, this research based essentially on the thematic cartography, aims at going deeper and narrower into the methodology initiated and experienced in the master degree, which dealt with the use of pictoric representations and the oblique vision in maps oriented specifically to tourists and laymen in cartography. The reason is that such graphics resources allow a lower level of abstraction of the graphics representation, bringing unmistakably a higher simplicity to the cartographic reading. Besides, it is visually more attractive as it evokes visual, affective and emotive connotations. In addition, a specific subtitle is suggested to the tourist maps by making use of the pictography and symbols of public information. Such symbols are elaborated in order for people to see them, interpret them and understand them without have never seem them before. However, it\'s important to emphasize that the conventional symbols and maps will also be part of the final cartographic product, because even working potentially with pictoric maps to the tourism sector, some information is especially more adequate and obvious trough the conventionality. The development of thematic tourism maps for use in the digital media is also added to this study. These new technical resources allow the development of maps which are not limited to a sheet of paper, providing interactive, animated, sonorized representations, in different languages, among many other resources. In this item, besides the elaboration and use of the product itself, there is a special concern on the map, the interactivity and the user, without never forgetting that the thematic material - tourism - must always bring a good understanding of the information (reading), and motivation (attractiveness, curiosity) towards the locality represented.

A falta de materiais instrucionais digitais disponíveis em larga escala e com baixo custo levou à criação da tecnologia de Objetos de Aprendizagem (OAs) [Wiley 2000]. Nessa tecnologia, materiais para ensino e aprendizagem são construídos na forma de pequenos componentes (objetos) para que possam ser combinados de várias maneiras diferentes, ou seja, possam ser reutilizados na composição de seqüências didáticas que cubram um determinado domínio de aprendizagem, por exemplo, Geometria Euclidiana ou Eletrostática. Nessa visão, cabe ao professor (ou ao próprio aluno) decidir qual é a seqüência de OAs mais adequada para um determinado contexto instrucional (ou de acordo com as preferências do aluno). OAs podem estar disponíveis em grandes repositórios na Internet, de maneira que qualquer usuário - professor ou estudante - possa buscá-los e recuperá-los de acordo com suas necessidades. Para tornar a busca e recuperação mais ecientes, cada objeto precisa ser descrito num formato padrão o que permite a sua utilização em diversas plataformas. Atualmente, cada uma das tarefas associadas à descoberta e utilização de OAs é realizada de forma não automatizada, ou seja, um professor ao elaborar um curso, deve fazer uma busca nos repositórios de OAs disponíveis, ou na própria Web, e selecionar os objetos de interesse. Nessa etapa, é preciso que o professor analise cada OA recuperado a m de decidir: (a) se ele satisfaz ou não os objetivos didáticos em questão; (b) em que ponto do curso o OA pode ser inserido, dadas as suposições sobre o conhecimento prévio feitas no projeto de construção do OA; (c) qual é o nível de diculdade, o contexto instrucional e o tipo de recurso de aprendizagem do OA desejados (por exemplo, exercício, simulação, notas de aula, testes etc.). Além disso, quando o professor faz a busca por OAs, ele utiliza somente palavras-chave, sem nenhuma referência sobre a estrutura do domínio de conhecimento. Essa é a principal limitação dessa tecnologia: não existem padrões para a representação do conteúdo de um OA, que possibilite automatizar a recuperação e análise de OAs em termos do seu conteúdo relacionado ao domínio no qual ele se insere. Esse trabalho propõe uma ferramenta, chamada SEQUOA (Seqüenciamento de OAs), que dê suporte ao professor para a tarefa de seleção e composição de OAs, com base na tecnologia da Web Semântica. Com esse objetivo, foi feito um estudo de caso para o domínio da Eletrostática. Foram construídas ontologias para: formalizar as descrições de OAs, baseando-se em padrões largamente adotados, e descrever o domínio de aprendizagem de uma maneira didática (segundo educadores experientes no domínio em questão). O uso dessas ontologias permite que a ferramenta SEQUOA seja capaz de realizar inferências sobre as diferentes características dos OAs e gerar um conjunto de seqüências alternativas de OAs, para um determinado domínio de aprendizagem, promovendo assim o reuso de OAs. / The lack of large amounts of digital instructional material available at a low cost lead to the creation of Learning Objects (LOs) [Wiley 2000]. With this technology, instructional material is built in the form of small components (objects) that can be combined in dierent arrangements allowing for their re-utilization in the composition of didactic sequences that cover a domain, for example, Euclidian Geometry or Electrostatic. Hence it is the teacher (or even the student) who decides which is the more appropriate LO sequence for a determined instructional context (or in accordance with the students\' preference). LOs maybe available in Internet repositories, so that any user a teacher or a student can search and retrieve them as needed. To make this search and retrieval more eective, every object must be described in a standard format what is also useful to allow its use in any platform. Currently, the tasks associated with LOs discovery and utilization are accomplished manually. The teacher who needs to elaborate an instructional module must do a search in the available repositories and select useful and relevant objects inspecting one by one, eventually spending large amounts of time searching for keywords. In this stage its necessary that the teacher analyzes each retrieved LO in order to decide: a) if it satises or not the course didactic objectives; b) in each part of the course the LO may be inserted, considering its assumptions about the previous knowledge made in its design; c) which are the diculty level, instructional context and type of earning resource (example, exercise, simulation, notes, tests, etc). Moreover, when a teacher searches for LOs, she only has keywords, there are no references to the knowledge domain structure. This is this technology main shortcoming: there are no standards to represent a LO content which makes it possible to automate LOs retrieval and analysis considering its content related to the knowledge domain it pertains to. Automating this search has been the aim of many research projects, with the goal of time saving and optimality, in terms of selecting the LOs that will best satisfy the teacher\'s needs. Based on Articial Intelligence techniques, this work proposes a new way of structuring a learning domain and a framework that allows a teacher to select LOs automatically in accordance with her preferences or needs. This work also proposes a set of ontologies to formalize LOs descriptions, based on domain knowledge structure and on standard descriptions that are widely adopted, allowing the utilization of theorem provers based on description logics to make inferences